一類偶氮類陽離子表面活性劑及其制備方法和應用
【專利摘要】一類偶氮類陽離子表面活性劑及其制備方法和應用,本發明涉及陽離子表面活性劑及其制備方法和應用。本發明是要解決現有的含偶氮苯基團的表面活性劑品種單一的技術問題。本發明的偶氮類陽離子表面活性劑的化學名稱為N?烷基?N?[(2?(2?對甲偶氮苯氧基)?乙酰基)?乙基]?N,N?二甲基鹵化銨,其結構式為:制法:將N?乙酰基?(2?對甲偶氮苯氧基)?N,N?二甲基乙二胺和溴代烷升溫反應,得到粗產物,蒸發掉溶劑后再重結晶,得到偶氮類陽離子表面活性劑,其臨界膠束濃度為0.03~12.63mmol/L。利用該表面活性劑可制備微米片或微米棒材料,可用于光電領域。
【專利說明】
一類偶氮類陽離子表面活性劑及其制備方法和應用
技術領域
[0001] 本發明涉及陽離子表面活性劑及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 表面活性劑由于其高表面活性、優良的吸附和殺菌性能,已廣泛應用在化妝品、殺 菌、制藥、石油化工等多個領域。為進一步拓寬了表面活性劑的應用領域,近年來,該領域研 究人員在設計合成具有高表面性能,且具有光電響應性能的表面活性劑方面做了積極探 索。2014年第30期第1卷第41-47頁的《郎格繆爾》上發表的《使用光敏性雙子表面活性劑實 現的光誘導的反乳化作用》一文中,公開了一種偶氮苯類表面活性劑,該表面活性劑在不同 波長的光照射下,會發生順反異構。2013年第30期第10卷第1108-1111頁的《精細化工》上發 表的《光敏可逆表面活性劑4-丁基偶氮苯_4'_(乙氧基)三甲基溴化銨的合成及其光化學行 為》一文,報道了一種偶氮苯類表面活性劑,也具有光響應性能。2015年第137期第49卷第 15434-15440頁的《美國化學會雜志》上發表的《自組裝的偶氮苯類硅氧烷雜化膜的光誘導 彎曲》一文,報道了一種偶氮苯-硅雜化膜材料,在不同光照條件下,該膜材料可以發生面彎 曲。到目前為止,具有光電響應性能的偶氮苯類表面活性劑的品種還不多。
【發明內容】
[0003] 本發明是要解決現有的含偶氮苯基團的表面活性劑品種單一的技術問題,提供一 類偶氮類陽離子表面活性劑及其制備方法和應用。
[0004] 本發明的偶氮類陽離子表面活性劑的化學名稱為N-烷基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯 氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基鹵化銨,其結構式為:
[0005]
其中R = CnH2n+1,n = 4 ~18,X 為鹵素 Br、Cl或1〇 12 上述的偶氮類陽離子表面活性劑的制備方法,按以下步驟進行: 2 -、將溶劑I加入容器中,再按N-乙酰基_(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺 和溴代烷的摩爾比為1:(1~6)加入N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N_二甲基乙二胺和 溴代烷,升溫至80°C~150°C并攪拌8h~72h,得到粗產物;其中溶劑I為乙腈和乙醇混合溶 劑、正丙醇和水混合溶劑、正丁醇和水混合溶劑、丙酮和二甲亞砜混合溶劑、乙醇和二甲亞 砜混合溶劑、二甲亞砜和水混合溶劑、丙酮和甲苯混合溶劑、或者為乙酸乙酯和二甲亞砜混 合溶劑;
[0008] 二、將步驟一得到的粗產物旋轉蒸發,得粘稠狀膏體;
[0009] 三、利用溶劑II對粘稠狀膏體重結晶,得黃色固體,即偶氮類陽離子表面活性劑; 其中溶劑II為為甲醇與氯仿混合溶劑、乙酸乙酯與石油醚混合溶劑、乙醇與石油醚混合溶 劑、丙酮與環己烷混合溶劑,丙酮與二氯甲烷混合溶劑,異丙醇與乙醚混合溶劑、三氯甲烷 與正戊烷混合溶劑、或者為乙腈與正己烷混合溶劑。
[0010] 本發明所述的偶氮類陽離子表面活性劑的制備方法反應方程式如下:
[0011]
[0012] 上述偶氮類陽離子表面活性劑的應用是利用偶氮類陽離子表面活性劑制備微米 片或微米棒微米材料。
[0013] 利用偶氮類陽離子表面活性劑制備微米材料的具體方法如下:
[0014] 一、配制N-烷胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基鹵化銨濃度小于其臨界膠束濃度的水溶液,此時溶液澄清透明;
[0015] 二、按N-燒胺基酰甲基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基 鹵化銨與檸檬酸鈉的摩爾比為1:1,向水溶液中加入檸檬酸鈉;此時溶液呈渾濁狀態;
[0016] 三、將步驟二得到的溶液,用紫外燈下照射,直至溶液重新澄清,并繼續照射30min 后,在溫度為5~25°C的水浴中靜置處理,得到微米材料。
[0017] 其中水浴溫度為5~15 °C時,得到的微米材料為透明的金黃色微米棒;水浴溫度為 16~25°C時,得到透明的金黃色微米片。
[0018] 利用偶氮類陽離子表面活性劑制備微米材料的具體方法還可以如下:
[0019] -、配制N-烷基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨 濃度小于其臨界膠束濃度的水溶液,此時溶液澄清透明;
[0020] 二、向步驟一的水溶液中,加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-烷基-N- [(2- (2-對甲偶氮 苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨與檸檬酸鈉的摩爾比為15: (1~90);
[0021] 三、將步驟二的溶液,用紫外燈下照射lh后,將溶液放入15°C的水浴中靜置處理, 得到微米材料。
[0022] 其中從N-烷基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨 和檸檬酸鈉的摩爾比為15 : (1~14)的溶液中制備得到的是透明的金黃色微米片,從N-烷 基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比 為15: (15~90)的溶液中制備得到的是透明的金黃色微米棒。
[0023]本發明的優點如下:
[0024] 1、本發明以N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N_二甲基乙二胺和溴代烷為原料 合成了一種新結構的N-烷基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵 化銨陽離子表面活性劑。
[0025] 2、本發明合成的N-烷基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基鹵化銨表面活性劑,制備方法工藝簡單,反應條件易于控制,產物易于分離、純化。
[0026] 3、本發明合成的N-烷基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基鹵化銨,其臨界膠束濃度為〇. 03~12.63mmol/L,具有較高的表面活性。改變光照條件,該 表面活性劑順反異構體之間相互轉化。
[0027] 4、利用不同光照條件下,N-烷基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N, N-二甲基鹵化銨異構體在水中的溶解性的不同,通過光誘導的再沉淀法,在不同溫度的輔 助下,利用其自組裝性能,制備微米棒或微米片,這些含有偶氮苯的微米材料在眾多領域都 表現出巨大的應用潛力,例如光反應電子器件、非線性光學材料及光子材料、光動力分子機 器、可逆光學存儲、光驅動分子開關、光響應納米容器、蛋白質探針、表面起伏光柵及命令表 面等。
【附圖說明】
[0028]圖1是實施例1制備的N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的核磁譜圖;
[0029]圖2是實施例1制備的N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的濃度對數-表面張力曲線;
[0030] 圖3是實施例1制備的N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的紫外光照射前(a)和照射后(b)的紫外-可見吸收光譜。
[0031] 圖4是實施例1制備的N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的紫外光照射后(a)和日光照射后(b)的紫外-可見吸收光譜。
[0032]圖5是實施例1中15°C水浴條件下制備的微米棒的SEM圖;
[0033]圖6是實施例1中20°C水浴條件下制備的微米片的SEM圖;
[0034] 圖7是實施例1中在N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二 甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為9:1條件下制備的微米棒的SEM圖;
[0035] 圖8是實施例1中在N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二 甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為3:5條件下制備的微米片的SEM圖。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0036] 一:本實施方式的偶氮類陽離子表面活性劑,化學名稱為N-烷基-N-
【具體實施方式】 [(2-(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基鹵化銨,其結構式為:
[0037]
其中R = CnH2n+i,n = 4 ~18,X 為鹵素 Br、Cl或1〇
【具體實施方式】 [0038] 二:本實施方式與一不同的是n = 8~14。其它與方式 一相同。
【具體實施方式】 [0039] 三:一所述的偶氮類陽離子表面活性劑的制備方法, 按以下步驟進行:
[0040] 一、將溶劑I加入容器中,再按N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺 和溴代烷的摩爾比為1:(1~6)加入N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺和 溴代烷,升溫至80°C~150°C并攪拌8h~72h,得到粗產物;其中溶劑I為乙腈和乙醇混合溶 劑、正丙醇和水混合溶劑、正丁醇和水混合溶劑、丙酮和二甲亞砜混合溶劑、乙醇和二甲亞 砜混合溶劑、二甲亞砜和水混合溶劑、丙酮和甲苯混合溶劑、或者為乙酸乙酯和二甲亞砜混 合溶劑;
[0041] 二、將步驟一得到的粗產物旋轉蒸發,得粘稠狀膏體;
[0042]三、利用溶劑II對粘稠狀膏體重結晶,得黃色固體,即偶氮類陽離子表面活性劑; 其中溶劑II為甲醇與氯仿混合溶劑、乙酸乙酯與石油醚混合溶劑、乙醇與石油醚混合溶劑、 丙酮與環己烷混合溶劑,丙酮與二氯甲烷混合溶劑,異丙醇與乙醚混合溶劑、三氯甲烷與正 戊烷混合溶劑、或者為乙腈與正己烷混合溶劑。
【具體實施方式】 [0043] 四:本實施方式與三不同的是步驟一中,N-乙酰基-(2_對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺和溴代烷的質量之和與溶劑I的體積的比為lg:(l ~100)mL;其它與三相同。
【具體實施方式】 [0044] 五:本實施方式與三或四不同的是步驟一中,溴代烷 的結構式為R-Br,其中R = CmH2m+1,m=4~18;其它與三或四相同。
【具體實施方式】 [0045] 六:本實施方式與三或四不同的是步驟一中,溴代烷 的結構式為RBr,其中心=(^2" +1,111 = 8~14;其它與三或四相同。
【具體實施方式】 [0046] 七:本實施方式與三或四不同的是所述的溴代烷為溴 代辛烷、溴代癸烷、溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷或溴代十八烷。其它與具體實施方 式三或四相同。
[0047]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】三至七之一不同的是步驟一中,N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺和溴代烷的質量之和與溶劑I的體積的比 為lg: (20~80)mL;其它與【具體實施方式】三至七之一相同。
[0048]【具體實施方式】九:本實施方式與【具體實施方式】三至八之一不同的是步驟二中所述 的旋轉蒸發操作條件是:轉速為50r/min~200r/min,水浴溫度為60 °C~90 °C,其它與具體 實施方式三至八之一相同。
【具體實施方式】 [0049] 十:一所述的偶氮類陽離子表面活性劑的應用,是利 用偶氮類陽離子表面活性劑制備微米片或微米棒微米材料。是具體步驟如下:
[0050] 一、配制N-烷胺基酰甲基-N-[ (2-( 2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基鹵化銨濃度小于其臨界膠束濃度的水溶液,此時溶液澄清透明;
[0051 ] 二、按N-烷胺基酰甲基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基 鹵化銨與檸檬酸鈉的摩爾比為1:1,向水溶液中加入檸檬酸鈉;此時溶液呈渾濁狀態;
[0052] 三、將步驟二得到的溶液,用紫外燈下照射,直至溶液重新澄清,并繼續照射30min 后,在溫度為5~25°C的水浴中靜置處理,得到微米材料。
[0053]本實施方式中水浴溫度為5~15°C時,得到的微米材料為透明的金黃色微米棒;水 浴溫度為16~25°C時,得到透明的金黃色微米片。利用水浴溫度的不同,控制微米材的形 貌。
[0054]【具體實施方式】十一:本實施方式與【具體實施方式】十不同的是步驟三中的水浴中靜 置處理時間為64~80小時。其他與【具體實施方式】十相同。
[0055]【具體實施方式】十二:【具體實施方式】一所述的偶氮類陽離子表面活性劑的應用,是 利用偶氮類陽離子表面活性劑制備微米片或微米棒微米材料。是具體步驟如下:
[0056] 一、配制N-烷基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨 濃度小于其臨界膠束濃度的水溶液,此時溶液澄清透明;
[0057]二、向步驟一的水溶液中,加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-烷基-N- [(2- (2-對甲偶氮 苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨與檸檬酸鈉的摩爾比為15: (1~90);
[0058] 三、將步驟二的溶液,用紫外燈下照射lh后,將溶液放入15°C的水浴中靜置處理, 得到微米材料。
[0059] 本實施方式中從N-烷基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為15: (1~14)的溶液中制備得到的是透明的金黃色微米片, 從N-烷基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的 摩爾比為15: (15~90)的溶液中制備得到的是透明的金黃色微米棒。利用加入的檸檬酸鈉 的量的不同,控制微米材料的形貌。
【具體實施方式】 [0060] 十三:本實施方式與十二不同的是步驟三中的水浴中 靜置處理時間為64~80小時。其他與十二相同。
[0061] 用以下實施例驗證本發明的有益效果:
[0062] 實施例1:本實施例的偶氮類季銨鹽陽離子表面活性劑的制備方法,按以下步驟進 行:
[0063] 一、向三口燒瓶中依次加入10mL正丁醇和水混合溶劑(體積比為1:5),1.736g溴代 辛烷和0.994g N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺,在溫度為110°C的條件 下攪拌35h,即得粗產物;
[0064]二、在轉速為110r/min,水浴溫度為60°C的條件下旋轉蒸發粗產物,得粘稠狀膏 體;
[0065]三、利用乙醇和石油醚混合溶劑(體積比為1:1)對粘稠狀膏體進行重結晶,得到黃 色固體,即為N-辛基-N-[ (2-( 2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨。 [0066] 利用FT-IR^H-NMR對N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N- 二甲基溴化銨進行表征。
[0067] FT-IR(KBr pellet)uCm_1:3280(N-H,amide),2920(-CH2-),2850(-CH 3), 1670(C = 0,amide),1061(Ar-〇-R,ether),89〇-669(C-H,aromatic hydrocarbon).
[0068] 本實施例制備的N-辛基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基溴化銨的核磁譜圖如圖1所示。
[0069] h-NMlU 600MHz,CDC13 ) : δρρπι 8 · 9 5 - 8 · 9 7 ( m,J = 5 · 4 Η ζ,1 Η, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,7.22-7.97 (m,8H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,4.62( s,2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 3.94-3.95 (d, J = 5.4Hz , 2Η, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH), 3 · 83-3 · 85 (m,J = 5 · 7Hz,2H,CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH),3 · 5卜3 · 54(m,J = 8 · 4Hz,2H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3), 3.35(s, 6H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3),2.43 (s, 3H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 1.69-1.74 (m ,J = 8. OHz , 2H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2 (CH2) 5CH3), 1.22-1.34 (m ,J = 6.4Hz 10H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2 (CH2) 5CH3 ),0.83-0.85(m,3H,J =7. OHz, CONHCH2CH2N(CH3) 2CH2CH2 (CH2) 5CH3) 〇
[0070] 通過FT-IR^H-NMR對N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的表征,可知N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基溴化銨的結構式為:
[0071]
[0072] 符小頭施1 列市|」食的~-羊趣-N-LWU-對干惝氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N-二 甲基溴化銨用超純水配制一定濃度的水溶液,在2 5 °C下,采用吊環法測定該水溶液的γ -lgC曲線,詳見附圖2,由圖2的曲線可知Ν-辛基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙 基]-N,N-二甲基溴化銨的臨界膠束濃度為0.72mmol/L,說明本實施例產品N-辛基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N-二甲基溴化銨具有較低的臨界膠束濃度和較好 的表面活性。
[0073] 配置濃度為2X10_5mol/L的N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,置于黑暗處放置15天后,測定紫外吸收光譜如圖3中的曲線a所 示,最大吸收波長為348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.68;繼續用365nm紫外光照射 該水溶液30min,測試該溶液的紫外-可見吸收光譜如圖3中的b所示,最大吸收波長藍移至 310nm左右,該吸收波長處的相對吸光度為0.22;繼續在日光下放置該溶液10h,測試該溶液 的紫外可見吸收光譜如圖4所示,其中曲線a是經紫外光(365nm)充分照射后的2Χ1〇Λιο1/ L Ν-辛基-Ν-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,Ν-二甲基溴化銨水溶液的紫外-可見吸收光譜(順式結構的紫外-可見吸收光譜);曲線b是將其放于日光下靜置后的紫外-可見吸收光譜(反式結構的紫外-可見吸收光譜),從圖4中可以看出,最大吸收波長紅移至 348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.29。改變光照條件,溶液最大吸收波長的改變,說 明本實施例產品N-辛基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨 發生了順反異構。
[0074] 利用N-辛胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基 溴化銨的水溶液在不同溫度的輔助下進行微米結構的制備,按以下步驟進行:
[0075] 一、配制體積為5. OmL的N-烷胺基酰甲基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨水溶液兩個,兩者濃度相同,都為5.0 Χ10-4Μ,分別記為A溶液和B 溶液,此時溶液澄清透明。
[0076]二、向步驟一中的A溶液和B溶液中,分別加入3.0 X 10-2Μ檸檬酸鈉83.33yL,使N-烷 胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉 的摩爾比為1:1,此時溶液呈渾濁狀態。
[0077] 三、將步驟二中的渾濁A溶液和B溶液,在紫外燈下照射,至溶液重新澄清,并繼續 照射30min后,A溶液放入15°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于15°C水浴中靜置64h, 制備得到的透明的金黃色微米棒如圖5所示;B溶液置于20°C水浴中靜置8h,并繼續在日常 環境中于20°C水浴中靜置64h,制備得到透明的金黃色微米片如圖6所示。
[0078] 利用N-辛胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基 溴化銨的水溶液在不同量的檸檬酸鈉輔助下,制備不同形貌的微米材料,按以下步驟進行: [0079] 一、配制N-烷基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基鹵化銨 濃度為5.0 X 10_4M的水溶液,此時溶液澄清透明。
[0080]二、向步驟一中的溶液分別加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-辛基-N-[ (2-( 2-對甲偶 氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比分別為9:1和3:5。
[0081 ]三、將步驟二中的溶液在紫外燈下照射lh后,將溶液放入15 °C水浴中靜置8h,之后 繼續在15°C水浴中靜置64h。從N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為9:1的溶液中制備得到透明的金黃色微米片如圖7所 示,從N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉 的摩爾比為3:5的溶液中制備得到透明的金黃色微米棒如圖8所示。
[0082]實施例2:本實施例的偶氮類季銨鹽陽離子表面活性劑的制備方法,按以下步驟進 行:
[0083] 一、向三口燒瓶中依次加入20mL正丙醇和水混合溶劑(體積比為1:4),1.986g溴代 己烷和1.532g N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺,在溫度為100°C的條件 下攪拌30h,即得粗產物;
[0084] 二、在轉速為60r/min,水浴溫度為60°C的條件下旋轉蒸發粗產物,得粘稠狀膏體;
[0085] 三、利用丙酮和石油醚的混合溶劑(體積比為5:1)對粘稠狀膏體進行重結晶,得到 黃色固體,N-己基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨表面活 性劑。
[0086] 利用FT-IR、^-NMR對N-己基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨進行表征。
[0087] FT-IR(KBr pellet)v cm_1:3280(N-H,amide),2920(-CH2-),2850(-CH3),1670(C =0,amide),1061(Ar-〇-R,ether),589-823(C-H,aromatic hydrocarbon).
[0088] h-NMlU 600MHz,CDC13 ) : δρρπι 8 · 9 5 - 8 · 9 7 ( m,J = 5 · 4 H z,1 H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,7.22-7.97 (m,8H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,4.62( s,2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 3.94-3.95 (d, J = 5.4Hz , 2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH), 3 · 83-3 · 85 (m,J = 5 · 7Hz,2H,CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH),3 · 5卜3 · 54(m,J = 8 · 4Hz,2H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3), 3.35(s, 6H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3),2.43 (s, 3H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 1.69-1.74 (m ,J = 8.0Hz , 2H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2 (CH2) 3CH3), 1.22-1.34 (m ,J = 6.4Hz 10H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2 (CH2) 3CH3 ),0.83-0.85(m,3H,J =7.0Hz, CONHCH2CH2N(CH3) 2CH2CH2 (CH2) 3CH3).
[0089] 通過FT-IR^H-NMR對N-己基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的表征,可知N-己基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基溴化銨的結構式為:
[0090]
[0091] 將實施例2所得產品N-己基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二 甲基溴化銨用超純水配制一定濃度的水溶液,在2 5 °C下,采用吊環法測定該水溶液的γ -lgC曲線,由曲線知Ν-己基-Ν-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,Ν-二甲基溴化 銨的的臨界膠束濃度為2.90mmol/L,說明本實施例產品Ν-己基-Ν-[(2-(2-對甲偶氮苯氧 基)_乙酰基)_乙基]-Ν,Ν-二甲基溴化銨具有較低的臨界膠束濃度和較好的表面活性。 [0092] 配置濃度為2Xl(T5m〇l/L的Ν-己基-Ν-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,Ν-二甲基溴化銨水溶液,置于黑暗處放置15天后,測定紫外吸收光譜,最大吸收波長為 348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.68;繼續用365nm紫外光照射該水溶液30min,測 試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波長藍移至310nm左右,該吸收波長處的相對吸 光度為0.22;繼續在日光下放置該溶液10h,測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波 長紅移至348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.29。改變光照條件,溶液最大吸收波長 的改變,說明本實施例產品N-己基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,N-二甲 基溴化銨發生了順反異構。
[0093] 利用N-己胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基 溴化銨的水溶液在不同溫度的輔助下下進行微米結構的制備,按以下步驟進行:
[0094] 一、配制體積為5.0mL的N-烷胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨水溶液兩個,兩者濃度相同,都為5.0 Χ10-4Μ,分別記為A溶液和B 溶液,此時溶液澄清透明。
[0095]二、向步驟一中的A溶液和B溶液中,分別加入3.0 X 10-2M檸檬酸鈉83.33yL,使N-烷 胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉 的摩爾比為1:1,此時溶液呈渾濁狀態。
[0096] 三、將步驟二中的渾濁A溶液和B溶液,在紫外燈下照射,至溶液重新澄清,并繼續 照射30min后,A溶液放入13°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于13°C水浴中靜置64h, 制備得到透明的金黃色微米棒;B溶液置于22°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于22°C 水浴中靜置64h,制備得到透明的金黃色微米片。
[0097] 利用N-辛胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基 溴化銨的水溶液在不同量的檸檬酸鈉輔助下,可以制備不同形貌的微米材料,按以下步驟 進行:
[0098] 一、配制N-烷基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,N-二甲基鹵化銨 濃度為5.0 X 10_4M的水溶液,此時溶液澄清透明。
[0099]二、向步驟一中的溶液分別加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-辛基-N-[ (2-( 2-對甲偶 氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比分別為12:1和1:1。 [0100]三、將步驟二中的溶液在紫外燈下照射lh后,將溶液放入15 °C水浴中靜置8h,之后 繼續在15°C水浴中靜置64h。從N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為12:1的溶液中制備得到透明的金黃色微米片,從N-辛 基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比 為1:1的溶液中制備得到透明的金黃色微米棒。
[0101] 實施例3:本實施例的偶氮類季銨鹽陽離子表面活性劑的制備方法,按以下步驟進 行:
[0102] 一、向三口燒瓶中依次加入20mL乙腈和乙醇混合溶劑(體積比為1:1 )、0.801 g溴代 丁烷和1.013g N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺,在溫度為80°C的條件 下攪拌48h,即得粗產物;
[0103] 二、在轉速為50r/min,水浴溫度為60°C的條件下旋轉蒸發粗產物,得粘稠狀膏體;
[0104] 三、利用甲醇與氯仿的體積比為1:1的混合溶劑對粘稠狀膏體進行重結晶,得到黃 色固體,即為N-丁基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基溴化銨表面 活性劑。
[0105] 利用FT-IR^H-NMR對N-丁基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨進行表征。
[0106] FT-IR(KBr pellet)v cm_1:3280(N-H,amide),2920(-CH2-),2850(-CH3),1670(C =0,amide),1061(Ar-〇-R,ether),669-829(C-H,aromatic hydrocarbon).
[0107] h-NMlU 600MHz,CDC13 ) : δρρπι 8 · 9 5 - 8 · 9 7 ( m,J = 5 · 4 H z,1 H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,7.22-7.97 (m,8H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,4.62( s,2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 3.94-3.95 (d, J = 5.4Hz , 2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH), 3 · 83-3 · 85 (m,J = 5 · 7Hz,2H,CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH),3 · 5卜3 · 54(m,J = 8 · 4Hz,2H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3), 3.35(s, 6H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3),2.43 (s,3H,CH 3C6H4N2C6H4〇CH2CONH) , 1.69-1.74(m, J = 8.0Hz,2H,C0NHCH2CH2N(CH3) 2CH2CH2CH2CH3), 1.22-1.34 (m ,J = 6.4Hz 10H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2CH2CH3 ),0.83-0.85 (m,3H,J = 7 · 0Hz,CONHCH2CH2N(CH3) 2CH2CH2CH2CH3) ·
[0108] 通過FT-IR^H-NMR對N-丁基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的表征,可知N-丁基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基溴化銨的結構式為:
[0109]
[0110] 用超純水配制一定濃度的所得產品N-丁基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰 基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,在25°C下,采用吊環法測定該水溶液的γ-lgC曲線, 由曲線可知N-丁基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的臨 界膠束濃度為12.63mmol/L,說明本實施例產品N-丁基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰 基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨具有較低的臨界膠束濃度。
[0111] 配置濃度為2Xl(T4m〇l/L的N-丁基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,置于黑暗處放置15天后,測定紫外吸收光譜,最大吸收波長為 348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.68;繼續用365nm紫外光照射該水溶液30min,測 試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波長藍移至310nm左右,該吸收波長處的相對吸 光度為0.22;繼續在日光下放置該溶液10h,測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波 長紅移至348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.29。改變光照條件,溶液最大吸收波長 的改變,說明本實施例產品N-丁基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基溴化銨發生了順反異構。
[0112] 利用N-丁胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基 溴化銨的水溶液在不同溫度的輔助下下進行微米結構的制備,按以下步驟進行:
[0113] 一、配制體積多少為5.0mL的N-烷胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰 基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨水溶液兩個,兩者濃度相同,都為5.0 Χ10-4Μ,分別記為A溶液 和B溶液,此時溶液澄清透明。
[0114] 二、向步驟一中的A溶液和B溶液中,分別加入3.0 X 10-2Μ檸檬酸鈉83.33yL,使N-烷 胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉 的摩爾比為1:1,此時溶液呈渾濁狀態。
[0115] 三、將步驟二中的渾濁A溶液和B溶液,在紫外燈下照射,至溶液重新澄清,并繼續 照射30min后,A溶液放入9°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于9°C水浴中靜置64h,制 備得到透明的金黃色微米棒;B溶液置于19°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于19°C水 浴中靜置64h,制備得到透明的金黃色微米片。
[0116] 利用N-辛胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基 溴化銨的水溶液在不同量的檸檬酸鈉輔助下,可以制備不同形貌的微米材料,按以下步驟 進行:
[0117] 一、配制N-烷基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基鹵化銨 濃度為5.0 X 10_4M的水溶液,此時溶液澄清透明。
[0118] 二、向步驟一中的溶液分別加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-辛基-N_[ (2_( 2-對甲偶 氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為7:1和1:2。
[0119] 三、將步驟二中的溶液在紫外燈下照射lh后,將溶液放入15 °C水浴中靜置8h,之后 繼續在15°C水浴中靜置64h。從N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為7 :1的溶液中制備得到透明的金黃色微米片,從N-辛 基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比 為1:2的溶液中制備得到透明的金黃色微米棒。
[0120] 實施例4:本實施例的偶氮類季銨鹽陽離子表面活性劑的制備方法,按以下步驟進 行:
[0121] 一、向三口燒瓶中依次加入45mL丙酮和二甲亞砜混合溶劑(體積比為5 : 1), 15.625g溴代癸烷和8.503g N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺,在溫度為 130 °C的條件下攪拌25h,即得粗產品;
[0122] 二、在轉速120r/min,水浴溫度為80°C的條件下旋轉蒸發粗產品,得粘稠狀膏體;
[0123] 三、利用丙酮和環己烷混合溶劑(體積比為1:1)對粘稠狀膏體進行重結晶,得到黃 色固體,即為N-癸基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨表面 活性劑。
[0124] 利用FT-IR、^-NMR對N-癸基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨進行表征。
[0125] FT-IR(KBr pellet)v cm_1:3280(N-H,amide),2920(-CH2-),2850(-CH3),1670(C =0,amide),1061(Ar-〇-R,ether),652-799(C-H,aromatic hydrocarbon).
[0126] h-NMlU 600MHz,CDC13 ) : δρρπι 8 · 9 5 - 8 · 9 7 ( m,J = 5 · 4 H z,1 H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,7.22-7.97 (m,8H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,4.62( s,2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 3.94-3.95 (d, J = 5.4Hz , 2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH), 3 · 83-3 · 85 (m,J = 5 · 7Hz,2H,CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH),3 · 5卜3 · 54(m,J = 8 · 4Hz,2H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3), 3.35(s, 6H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3),2.43 (s, 3H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 1.69-1.74 (m ,J = 8.0Hz , 2H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2 (CH2) 7CH3),1 ·22-1 ·34(m,J = 6·4Hz 1 OH,CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)7CH3),0.83-0.85(m,3H,J =7.0Hz, CONHCH2CH2N(CH3) 2CH2CH2 (CH2) 7CH3).
[0127] 通過FT-IR、^-NMR對N-癸基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的表征,可知N-癸基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基溴化銨的結構式為:
[0128]
[0129]用超純水配制一定濃度的實施例4所得產品N-癸基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_ 乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,在25 °C下,采用吊環法測定該水溶液的γ -lgC 曲線,由曲線可知N-癸基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨 的的臨界膠束濃度為〇.54mmol/L,說明本實施例產品N-癸基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)_乙基]-N,N-二甲基溴化銨具有較低的臨界膠束濃度和較好的表面活性。
[0130] 配置濃度為2X10_4mol/L的N-癸基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,置于黑暗處放置15天后,測定紫外吸收光譜,最大吸收波長為 348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.68;繼續用365nm紫外光照射該水溶液30min,測 試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波長藍移至310nm左右,該吸收波長處的相對吸 光度為0.22;繼續在日光下放置該溶液10h,測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波 長紅移至348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.29。改變光照條件,溶液最大吸收波長 的改變,說明本實施例產品N-癸基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基溴化銨發生了順反異構。
[0131] 利用N-癸胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基 溴化銨的水溶液在不同溫度的輔助下下進行微米結構的制備,按以下步驟進行:
[0132] 一、配制體積多少為5.0mL的N-烷胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰 基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨水溶液兩個,兩者濃度相同,都為5.0 Χ10-4Μ,分別記為A溶液 和B溶液,此時溶液澄清透明。
[0133] 二、向步驟一中的A溶液和B溶液中,分別加入3.0 X 10-2Μ檸檬酸鈉83.33yL,使N-烷 胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉 的摩爾比為1:1,此時溶液呈渾濁狀態。
[0134] 三、將步驟二中的渾濁A溶液和B溶液,在紫外燈下照射,至溶液重新澄清,并繼續 照射30min后,A溶液放入1TC水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于1TC水浴中靜置64h, 制備得到透明的金黃色微米棒;B溶液置于24°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于24°C 水浴中靜置64h,制備得到透明的金黃色微米片。
[0135] 利用N-辛胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基 溴化銨的水溶液在不同量的檸檬酸鈉輔助下,可以制備不同形貌的微米材料,按以下步驟 進行:
[0136] 一、配制N-烷基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基鹵化銨 濃度為5.0 X 10_4M的水溶液,此時溶液澄清透明。
[0137]二、向步驟一中的溶液分別加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-辛基-N_[ (2_( 2-對甲偶 氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為5:1和1:3。
[0138] 三、將步驟二中的溶液在紫外燈下照射lh后,將溶液放入15 °C水浴中靜置8h,之后 繼續在15°C水浴中靜置64h。從N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為5:1的溶液中制備得到透明的金黃色微米片,從N-辛 基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比 為1:3的溶液中制備得到透明的金黃色微米棒。
[0139] 實施例5:本實施例的偶氮類季銨鹽陽離子表面活性劑的制備方法,按以下步驟進 行:
[0140] 一、三口燒瓶中依次加入60mL乙醇和二甲亞砜混合溶劑(體積比為1:1 ),23.113g 溴代十二烷和12.165g N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺,在溫度為130 °C的條件下攪拌28h,即得粗產品;
[0141] 二、在轉速為llOr/min,水浴溫度為70°C的條件下旋轉蒸發粗產品,得粘稠狀膏 體;
[0142] 三、利用丙酮和二氯甲烷混合溶劑(體積比為2:1)對粘稠狀膏體進行重結晶,得到 黃色固體,即為N-十二基-N_[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基溴化銨 表面活性劑。
[0143] 利用FT-IR、匪R對N-十二基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N, N-二甲基溴化銨進行表征。
[0144] FT-IR(KBr pellet)v cm_1:3280(N-H,amide),2920(-CH2-),2850(-CH3),1670(C =0,amide),1061(Ar-〇-R,ether),709-835(C-H,aromatic hydrocarbon).
[0145] h-NMlU 600MHz,CDC13 ) : δρρπι 8 · 9 5 - 8 · 9 7 ( m,J = 5 · 4 H z,1 H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,7.22-7.97 (m,8H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,4.62( s,2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH),3.94-3.95 (d,J = 5.4Hz,2H,CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH), 3 · 83-3 · 85 (m,J = 5 · 7Hz,2H,CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH),3 · 5卜3 · 54(m,J = 8 · 4Hz,2H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3), 3.35(s, 6H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3),2.43 (s, 3H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 1.69-1.74 (m ,J = 8. OHz , 2H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2 (CH2) 9CH3),1 ·22-1 ·34(m,J = 6·4Hz 1 OH,CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)9CH3),0.83-0.85(m,3H,J =7. OHz, CONHCH2CH2N(CH3) 2CH2CH2 (CH2) 9CH3).
[0146] 通過FT-IR、匪R對N-十二基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N, N-二甲基溴化銨的表征,可知N-十二基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的結構式為:
[0147]
[0148] 用超純水配制一定濃度的實施例5所得產品N-十二基-N_[ (2-(2-對甲偶氮苯氧 基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,在25°C下,采用吊環法測定該水溶液的γ-lgC曲線,由曲線可知Ν-十二基-Ν-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,Ν-二甲基 溴化銨的的臨界膠束濃度為〇.31mmol/L,說明本發明產品Ν-十二基-Ν-[(2-(2-對甲偶氮苯 氧基)_乙酰基)_乙基]-Ν,Ν-二甲基溴化銨具有較低的臨界膠束濃度和較好的表面活性。
[0149] 配置濃度為ΙΧΙθΛιοΙ/L的Ν-十二基-Ν-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙 基]-Ν,Ν-二甲基溴化銨水溶液,置于黑暗處放置15天后,測定紫外吸收光譜,最大吸收波長 為348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.68;繼續用365nm紫外光照射該水溶液30min, 測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波長藍移至310nm左右,該吸收波長處的相對 吸光度為〇. 22;繼續在日光下放置該溶液10h,測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收 波長紅移至348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.29。改變光照條件,溶液最大吸收波 長的改變,說明本實施例產品N-十二基-N- [ (2-( 2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,N-二甲基溴化銨發生了順反異構。
[0150] 利用N-十二胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基溴化銨的水溶液在不同溫度的輔助下下進行微米結構的制備,按以下步驟進行:
[0151] 一、配制體積多少為5.0mL的N-烷胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰 基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨水溶液兩個,兩者濃度相同,都為5.0 Χ10-4Μ,分別記為A溶液 和B溶液,此時溶液澄清透明。
[0152] 二、向步驟一中的A溶液和B溶液中,分別加入3.0 X 10-2Μ檸檬酸鈉83.33yL,使N-烷 胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉 的摩爾比為1:1,此時溶液呈渾濁狀態。
[0153] 三、將步驟二中的渾濁A溶液和B溶液,在紫外燈下照射,至溶液重新澄清,并繼續 照射30min后,A溶液放入10°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于10°C水浴中靜置64h, 制備得到透明的金黃色微米棒;B溶液置于25°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于25°C 水浴中靜置64h,制備得到透明的金黃色微米片。
[0154] 利用N-辛胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基 溴化銨的水溶液在不同量的檸檬酸鈉輔助下,可以制備不同形貌的微米材料,按以下步驟 進行:
[0155] 一、配制N-烷基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基鹵化銨 濃度為5.0 X 10_4M的水溶液,此時溶液澄清透明。
[0156] 二、向步驟一中的溶液分別加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-辛基-N_[ (2_( 2-對甲偶 氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為6:1和1:6。
[0157] 三、將步驟二中的溶液在紫外燈下照射lh后,將溶液放入15 °C水浴中靜置8h,之后 繼續在15°C水浴中靜置64h。從N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為6:1的溶液中制備得到透明的金黃色微米片,從N-辛 基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比 為1:6的溶液中制備得到透明的金黃色微米棒。
[0158] 實施例6:本實施例的偶氮類季銨鹽陽離子表面活性劑的制備方法,按以下步驟進 行:
[0159] 一、三口燒瓶中依次加入80mL二甲亞砜和水混合溶劑(體積比為1:3 ),28.813g溴 代十四烷和15.165g N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺,在溫度為150°C 的條件下攪拌48h,即得粗產品;
[0160]二、在轉速為120r/min,水浴溫度為80 °C的條件下旋轉蒸發表面活性劑溶液,得粘 稠狀膏體;
[0161]三、利用異丙醇和乙醚混合溶劑(體積比為3:1)對粘稠狀膏體進行重結晶,得到黃 色固體,即為N-十四烷基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨 表面活性劑。
[0162] 利用FT-IR、匪R對N-十四基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N, N-二甲基溴化銨進行表征。
[0163] FT-IR(KBr pellet)v cm_1:3280(N-H,amide),2920(-CH2-),2850(-CH3),1670(C =0,amide),1061(Ar-〇-R,ether),689-852(C-H,aromatic hydrocarbon);
[0164] h-NMlU 600MHz,CDC13 ) : δρρπι 8 · 9 5 - 8 · 9 7 ( m,J = 5 · 4 H z,1 H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,7.22-7.97 (m,8H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,4.62( s,2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 3.94-3.95 (d, J = 5.4Hz , 2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH), 3 · 83-3 · 85 (m,J = 5 · 7Hz,2H,CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH),3 · 5卜3 · 54(m,J = 8 · 4Hz,2H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3), 3.35(s, 6H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3),2.43 (s,3H,CH3C6H4N2C6H4OCH2⑶NH),1 · 69-1 · 74(m,J = 8 · 0Hz,2H,CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2 (CH2) 11CH3), 1.22-1.34 (m ,J = 6.4Hz 10H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2 (CH2) 11CH3 ),0.83-0.85 (m,3H,J = 7.0Hz,CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH 2) 11CH3).
[0165] 通過FT-IR、匪R對N-十四基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N, N-二甲基溴化銨的表征,可知N-十四基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的結構式為:
[0166]
[0167] 用超純水配制一定濃度的實施例6所得產品N-十四基-N_[ (2-(2-對甲偶氮苯氧 基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,在25°C下,采用吊環法測定該水溶液的γ-lgC曲線,由曲線可知Ν-十四基-Ν-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,Ν-二甲基 溴化銨的的臨界膠束濃度為0.1 lmmo 1 /L,說明本實施例產品Ν-十四基-Ν- [ (2- (2-對甲偶氮 苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,N-二甲基溴化銨具有低的臨界膠束濃度和較好的表面活性。
[0168] 配置濃度為8Xl(T5m〇l/L的N-十四基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙 基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,置于黑暗處放置15天后,測定紫外吸收光譜,最大吸收波長 為348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.68;繼續用365nm紫外光照射該水溶液30min, 測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波長藍移至310nm左右,該吸收波長處的相對 吸光度為〇. 22;繼續在日光下放置該溶液10h,測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收 波長紅移至348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.29。改變光照條件,溶液最大吸收波 長的改變,說明本實施例產品N-十四基-N- [ (2-( 2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,N-二甲基溴化銨發生了順反異構。
[0169] 利用N-十四胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲 基溴化銨的水溶液在不同溫度的輔助下下進行微米結構的制備,按以下步驟進行:
[0170] 一、配制體積為5. OmL的N-烷胺基酰甲基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨水溶液兩個,兩者濃度相同,都為5.0 Χ10-4Μ,分別記為A溶液和B 溶液,此時溶液澄清透明。
[0171] 二、向步驟一中的A溶液和B溶液中,分別加入3.0 X 10-2Μ檸檬酸鈉83.33yL,使N-烷 胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉 的摩爾比為1:1,此時溶液呈渾濁狀態。
[0172] 三、將步驟二中的渾濁A溶液和B溶液,在紫外燈下照射,至溶液重新澄清,并繼續 照射30min后,A溶液放入6°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于6°C水浴中靜置64h,制 備得到透明的金黃色微米棒;B溶液置于17°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于17°C水 浴中靜置64h,制備得到透明的金黃色微米片。
[0173] 利用N-辛胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基 溴化銨的水溶液在不同量的檸檬酸鈉輔助下,可以制備不同形貌的微米材料,按以下步驟 進行:
[0174] 一、配制N-烷基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基鹵化銨 濃度為5.0 X 10_4M的水溶液,此時溶液澄清透明。
[0175]二、向步驟一中的溶液分別加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-辛基-N_[ (2_( 2-對甲偶 氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為4:1和3:7。
[0176]三、將步驟二中的溶液在紫外燈下照射lh后,將溶液放入15 °C水浴中靜置8h,之后 繼續在15°C水浴中靜置64h。從N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為4:1的溶液中制備得到透明的金黃色微米片,從N-辛 基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比 為3:7的溶液中制備得到透明的金黃色微米棒。
[0177] 實施例7:本實施例的偶氮類季銨鹽陽離子表面活性劑的制備方法,按以下步驟進 行:
[0178] 一、三口燒瓶中依次加入1 OOmL丙酮和甲苯混合溶劑(體積比為3:1 ),41.213g溴代 十六烷和18.325g N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺,在溫度為110°C的 條件下攪拌25h,即得粗產品;
[0179] 二、在轉速為160r/min,水浴溫度為80°C的條件下旋轉蒸發表面活性劑溶液,得粘 稠狀膏體;
[0180]三、利用乙醇和三氯甲烷混合溶劑(體積比為2:1)對粘稠狀膏體進行重結晶,得到 黃色固體,即為N-十六基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨 表面活性劑。
[0181] 利用FT-IR、匪R對N-十六基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N, N-二甲基溴化銨進行表征。
[0182] FT-IR(KBr pellet)v cm_1:3280(N-H,amide),2920(-CH2-),2850(-CH3),1670(C =0,amide),1061(Ar-〇-R,ether),689-852(C-H,aromatic hydrocarbon);
[0183] h-NMlU 600MHz,CDC13 ) : δρρπι 8 · 9 5 - 8 · 9 7 ( m,J = 5 · 4 H z,1 H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,7.22-7.97 (m,8H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,4.62( s,2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 3.94-3.95 (d, J = 5.4Hz , 2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH), 3 · 83-3 · 85 (m,J = 5 · 7Hz,2H,CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH),3 · 5卜3 · 54(m,J = 8 · 4Hz,2H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3), 3.35(s, 6H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3),2.43 (s,3H,CH3C6H4N2C6H4OCH2⑶NH),1 · 69-1 · 74(m,J = 8 · 0Hz,2H,CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2 (CH2) 13CH3), 1.22-1.34 (m ,J = 6.4Hz 10H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2 (CH2) 13CH3 ),0.83-0.85 (m,3H,J = 7 · 0Hz,CONHCH2CH2N(CH3) 2CH2CH2 (CH2) 13CH3) ·
[0184] 通過FT-IR、匪R對N-十六基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N, N-二甲基溴化銨的表征,可知N-十六基-N- [ (2- (2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的結構式為:
[0185]
[0186] 用超純水配制一定濃度的實施例7所得產品N-十六基-N_[ (2-(2-對甲偶氮苯氧 基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,在25°C下,采用吊環法測定該水溶液的γ-lgC曲線,由曲線可知Ν-十六基-Ν-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-Ν,Ν-二甲基 溴化銨的的臨界膠束濃度為0.07mmo 1 /L,說明本實施例產品Ν-十六基-Ν- [ (2- (2-對甲偶氮 苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨具有較低的臨界膠束濃度和較好的表面活性。
[0187] 配置濃度為5X10_5mol/L的N-十六基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙 基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,置于黑暗處放置15天后,測定紫外吸收光譜,最大吸收波長 為348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.68;繼續用365nm紫外光照射該水溶液30min, 測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波長藍移至310nm左右,該吸收波長處的相對 吸光度為〇. 22;繼續在日光下放置該溶液10h,測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收 波長紅移至348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.29。改變光照條件,溶液最大吸收波 長的改變,說明本實施例產品N-十六基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨發生了順反異構。
[0188] 利用N-十六胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲 基溴化銨的水溶液在不同溫度的輔助下下進行微米結構的制備,按以下步驟進行:
[0189] 一、配制體積為5.0mL的N-烷胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨水溶液兩個,兩者濃度相同,都為5.0 Χ10-4Μ,分別記為A溶液和B 溶液,此時溶液澄清透明。
[0190] 二、向步驟一中的A溶液和B溶液中,分別加入3.0 X 10-2M檸檬酸鈉83.33yL,使N-烷 胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉 的摩爾比為1:1,此時溶液呈渾濁狀態。
[0191] 三、將步驟二中的渾濁A溶液和B溶液,在紫外燈下照射,至溶液重新澄清,并繼續 照射30min后,A溶液放入6°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于6°C水浴中靜置64h,制 備得到透明的金黃色微米棒;B溶液置于17°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于17°C水 浴中靜置64h,制備得到透明的金黃色微米片。
[0192] 利用N-辛胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基 溴化銨的水溶液在不同量的檸檬酸鈉輔助下,可以制備不同形貌的微米材料,按以下步驟 進行:
[0193] 一、配制N-烷基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲基鹵化銨 濃度為5.0 X 10_4M的水溶液,此時溶液澄清透明。
[0194]二、向步驟一中的溶液分別加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-辛基-N_[ (2_( 2-對甲偶 氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為3:1和1:5。
[0195] 三、將步驟二中的溶液在紫外燈下照射lh后,將溶液放入15 °C水浴中靜置8h,之后 繼續在15°C水浴中靜置64h。從N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為3:1的溶液中制備得到透明的金黃色微米片,從N-辛 基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比 為1:5的溶液中制備得到透明的金黃色微米棒。
[0196] 實施例8:本實施例的偶氮類季銨鹽陽離子表面活性劑的制備方法,按以下步驟進 行:
[0197] 一、向三口燒瓶中依次加入110mL乙酸乙酯和二甲亞砜(體積比為5:1)混合溶劑, 35.865g溴代十八烷和21.532g N-乙酰基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺,在溫 度為100°C的條件下攪拌40h,即得粗產品;
[0198] 二、在轉速為200r/min,水浴溫度為80°C的條件下旋轉蒸發表面活性劑溶液,得粘 稠狀膏體;
[0199]三、利用乙腈和正己烷混合溶劑(體積比為4:1)對粘稠狀膏體進行重結晶,得到黃 色固體,即為N-十八基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨表 面活性劑。
[0200] 利用FT-IR、匪R對N-十八基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N, N-二甲基溴化銨進行表征。
[0201] FT-IR(KBr pellet)v cm_1:3280(N-H,amide),2920(-CH2-),2850(-CH3),1670(C =0,amide),1061(Ar-〇-R,ether),712-869(C-H,aromatic hydrocarbon);
[0202] h-NMlU 600MHz,CDC13 ) : δρρπι 8 · 9 5 - 8 · 9 7 ( m,J = 5 · 4 H z,1 H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,7.22-7.97 (m,8H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH) ,4.62( s,2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONH), 3.94-3.95 (d, J = 5.4Hz , 2H, CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH), 3 · 83-3 · 85 (m,J = 5 · 7Hz,2H,CH3C6H4N2C6H4OCH2CONHCH2CH2NH),3 · 5卜3 · 54(m,J = 8 · 4Hz,2H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3), 3.35(s, 6H, CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2(CH2)5CH3),2.43 (s,3H,CH3C6H4N2C6H4OCH2⑶NH),1 · 69-1 · 74(m,J = 8 · 0Hz,2H,CONHCH2CH2N(CH3)2CH2CH2 (CH2) 15CH3), 1.22-1.34 (m ,J = 6.4Hz 30H, CONHCH2CH2N( CH3) 2CH2CH2 (CH2) 15CH3 ),0.83-0.85 (m,3H,J = 7 · 0Hz,CONHCH2CH2N(CH3) 2CH2CH2 (CH2) 15CH3) ·
[0203] 通過FT-IR、匪R對N-十八基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N, N-二甲基溴化銨的表征,可知N-十八基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨的結構式為:
[0204]
[0205] 用超純水配制一定濃度的實例8所得產品N-十八基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_ 乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,在25 °C下,采用吊環法測定該水溶液的γ -lgC 曲線,由曲線可知N-十八基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化 銨的的臨界膠束濃度為〇.〇3mmol/L,說明本實施例產品N-十八基-N-[2-(2-苯氧乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基溴化銨具有較低的臨界膠束濃度和更高的表面張力。
[0206] 配置濃度為2X10_5mol/L的N-十八基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙 基]-N,N-二甲基溴化銨水溶液,置于黑暗處放置15天后,測定紫外吸收光譜,最大吸收波長 為348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.68;繼續用365nm紫外光照射該水溶液30min, 測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波長藍移至310nm左右,該吸收波長處的相對 吸光度為〇. 22;在日光下放置該溶液10h,測試該溶液的紫外-可見吸收光譜,最大吸收波長 紅移至348nm,最大吸收波長處的相對吸光度為0.29。改變光照條件,溶液最大吸收波長的 改變,說明本實施例產品N-十八基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲 基溴化銨發生了順反異構。
[0207] 利用N-十八胺基酰甲基-N-[(2_(2-對甲偶氮苯氧基)_乙酰基)_乙基]-N,N_二甲 基溴化銨的水溶液在不同溫度的輔助下下進行微米結構的制備,按以下步驟進行:
[0208] 一、配制體積為5.0mL的N-烷胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨水溶液兩個,兩者濃度相同,都為5.0 Χ10-4Μ,分別記為A溶液和B 溶液,此時溶液澄清透明。
[0209]二、向步驟一中的A溶液和B溶液中,分別加入3.0 X 10-2M檸檬酸鈉83.33yL,使N-烷 胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉 的摩爾比為1:1,此時溶液呈渾濁狀態。
[0210] 三、將步驟二中的渾濁A溶液和B溶液,在紫外燈下照射,至溶液重新澄清,并繼續 照射30min后,A溶液放入5°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于5°C水浴中靜置64h,制 備得到透明的金黃色微米棒;B溶液置于16°C水浴中靜置8h,并繼續在日常環境中于16°C水 浴中靜置64h,制備得到透明的金黃色微米片。
[0211] 利用N-辛胺基酰甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基 溴化銨的水溶液在不同量的檸檬酸鈉輔助下,可以制備不同形貌的微米材料,按以下步驟 進行:
[0212] -、配制N-烷基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨 濃度為5.0 X 10_4M的水溶液,此時溶液澄清透明。
[0213] 二、向步驟一中的溶液分別加入檸檬酸鈉,使溶液中的N-辛基-N_[ (2_( 2-對甲偶 氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為2:1和1:4。
[0214] 三、將步驟二中的溶液在紫外燈下照射lh后,將溶液放入15 °C水浴中靜置8h,之后 繼續在15°C水浴中靜置64h。從N-辛基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比為2:1的溶液中制備得到透明的金黃色微米片,從N-辛 基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酰基)-乙基]-N,N-二甲基鹵化銨和檸檬酸鈉的摩爾比 為1:4的溶液中制備得到透明的金黃色微米棒。
【主權項】
1. 一類偶氮類陽離子表面活性劑,其特征在于該表面活性劑的化學名稱為N-烷基-N- [(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酷基)-乙基]-N,N-二甲基面化錠,其結構式為:沖 R=Cn 也 n+i,n = 4 ~18,X 為面素 Br、Cl或 I。2. 制備權利要求1所述的一類偶氮類陽離子表面活性劑的方法,其特征在于該方法按 W下步驟進行: 一、 將溶劑I加入容器中,再按N-乙酷基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺和漠 代燒的摩爾比為1:(1~6)加入N-乙酷基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺和漠代 燒,升溫至80°C~150°C并攬拌化~72h,得到粗產物;其中溶劑I為乙臘和乙醇混合溶劑、正 丙醇和水混合溶劑、正下醇和水混合溶劑、丙酬和二甲亞諷混合溶劑、乙醇和二甲亞諷混合 溶劑、二甲亞諷和水混合溶劑、丙酬和甲苯混合溶劑、或者為乙酸乙醋和二甲亞諷混合溶 劑; 二、 將步驟一得到的粗產物旋轉蒸發,得粘稠狀膏體; =、利用溶劑II對粘稠狀膏體重結晶,得黃色固體,即偶氮類陽離子表面活性劑;其中 溶劑II為甲醇與氯仿混合溶劑、乙酸乙醋與石油酸混合溶劑、乙醇與石油酸混合溶劑、丙酬 與環己燒混合溶劑,丙酬與二氯甲燒混合溶劑,異丙醇與乙酸混合溶劑、=氯甲燒與正戊燒 混合溶劑、或者為乙臘與正己燒混合溶劑。3. 根據權利要求2所述的一類偶氮類陽離子表面活性劑的制備方法,其特征在于步驟 一中,N-乙酷基-(2-對甲偶氮苯氧基)-N,N-二甲基乙二胺和漠代燒的質量之和與溶劑I的 體積的比為lg:(l~100)mL。4. 根據權利要求2或3所述的一類偶氮類陽離子表面活性劑的制備方法,其特征在于步 驟一中,漠代燒的結構式為R-Br,其中R = Cm出,m=4~18。5. 根據權利要求2或3所述的一類偶氮類陽離子表面活性劑的制備方法,其特征在于步 驟二中所述的旋轉蒸發操作條件是:轉速為50r/min~2(K)r/min,水浴溫度為60°C~90°C。6. 利用權利要求1所述的一類偶氮類陽離子表面活性劑制備微米材料的方法,其特征 在于該方法按W下步驟進行: 一、 配制N-燒胺基酷甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酷基)-乙基]-N,N-二甲基面 化錠水溶液,N-燒胺基酷甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酷基)-乙基]-N,N-二甲基面 化錠水溶液中N-燒胺基酷甲基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酷基)-乙基]-N,N-二甲基 面化錠的濃度小于其臨界膠束濃度; 二、 按N-燒胺基酷甲基-N-[ (2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酷基)-乙基]-N,N-二甲基面化 錠與巧樣酸鋼的摩爾比為1:1,向步驟一水溶液中加入巧樣酸鋼; =、將步驟二得到的溶液,用紫外燈下照射,直至溶液重新澄清,并繼續照射30min后, 然后再在溫度為5~25°C的水浴中靜置處理,得到微米材料。7. 根據權利要求6所述的利用一類偶氮類陽離子表面活性劑制備微米材料的方法,其 特征在于步驟=中的水浴中靜置處理時間為64~80小時。8. 利用權利要求1所述的一類偶氮類陽離子表面活性劑制備微米材料的方法,其特征 在于該方法按W下步驟進行: 一、 配制N-烷基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧基)-乙酷基)-乙基]-N,N-二甲基面化錠濃度 小于其臨界膠束濃度的水溶液; 二、 向步驟一的水溶液中,加入巧樣酸鋼,使溶液中的N-烷基-N-[(2-(2-對甲偶氮苯氧 基)-乙酷基)-乙基]-N,N-二甲基面化錠與巧樣酸鋼的摩爾比為15:(1~90); =、將步驟二的溶液,用紫外燈下照射化后,將溶液放入15°C的水浴中靜置處理,得到 微米材料。9. 根據權利要求8所述的利用一類偶氮類陽離子表面活性劑制備微米材料的方法,其 特征在于步驟=中的水浴中靜置處理時間為64~80小時。
【文檔編號】B01F17/22GK105906528SQ201610321809
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】賈麗華, 郭祥峰, 段海龍
【申請人】齊齊哈爾大學